0055-工藝夾具-車床小刀架機(jī)械加工工藝及鏜孔的夾具設(shè)計(jì),工藝,夾具,車床,刀架,機(jī)械,加工,鏜孔,設(shè)計(jì)
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)
第一章 緒 論
機(jī)床夾具是在金屬切削加工中，用以準(zhǔn)確地確定工件位置，并將其牢固地夾緊，以接受加工的工藝裝備。它的主要作用是：可靠地保證工件的加工位置，提高加工效率，以減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，充分發(fā)揮和擴(kuò)大機(jī)床的工藝性性。因此，機(jī)床夾具在機(jī)械制造中占有重要的地位。而專用夾具是指專為某一工件的某一道工序的加工而專門設(shè)計(jì)的夾具，具有結(jié)構(gòu)緊湊，操作迅速、方便等優(yōu)點(diǎn)。專用夾具通常由使用廠根據(jù)要求自行設(shè)計(jì)和制造，適用于產(chǎn)品固定且批量大較的生產(chǎn)中。
專用夾具由定位裝置、夾緊裝置、對(duì)刀－引導(dǎo)裝置、其他元件及裝置、夾具體。
1.1定位裝置
這種裝置包括定位元件及其組合，其作用是確定工件在夾具中的位置，即通過(guò)它使工件加工時(shí)相對(duì)于刀具及切削成形運(yùn)動(dòng)處于正確的位置，如支承釘、支承板、V形塊、定位銷等。
1.2夾緊裝置
它的作用是將工件壓緊夾牢，保證工件在定位時(shí)所占據(jù)的位置在加工過(guò)程中不因受重力、慣性力以及切削力等外力作用而產(chǎn)生位移，同時(shí)防止或減小振動(dòng)。它通常是一種機(jī)構(gòu)，包括夾緊元件（如夾爪、壓板等），增力及傳動(dòng)裝置（如杠桿、螺紋傳動(dòng)副、斜楔，凸輪等）以及動(dòng)力裝置（如氣缸、油缸）等。
1.3對(duì)刀－引導(dǎo)裝置
它的作用是確定夾具相對(duì)于刀具的位置，或引導(dǎo)刀具進(jìn)行加工，如對(duì)刀塊、鉆套、鏜套等。
1.4其他元件及裝置
如定位件、操作件以及根據(jù)夾具特殊功用需要設(shè)置的一些裝置，如分度裝置、工件頂出裝置、上下料裝置等。
1.5夾具體
用于連接夾具各元件及裝置，使其成為一個(gè)整體的基礎(chǔ)件，并與機(jī)床有關(guān)
部位連接，以確定夾具相對(duì)于機(jī)床的裝置。
就我而言，我希望能通過(guò)這次做畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)自己未來(lái)將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問(wèn)題，解決問(wèn)題的能力。由于能力有限，設(shè)計(jì)尚有許多不足之處，懇請(qǐng)各位老師給予指教。
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第二章 零件的分析
2.1零件的作用
題目所給定的車床小刀架是車床的組成部件，它位于中拖板之上，主要作用是安裝方刀架，并帶動(dòng)刀架作手動(dòng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)小刀架還可以用來(lái)車削圓錐，倒角等，所以小刀架對(duì)于實(shí)現(xiàn)車床的功能，保證工件加工質(zhì)量都是非常重要的。
2.2 零件的工藝分析
為引導(dǎo)小刀架在中刀架上移動(dòng)，此零件有一對(duì)燕尾導(dǎo)軌,它們之間有一定的位置要
求。
燕尾導(dǎo)軌主要用來(lái)導(dǎo)向，所以其加工精度較高，由于是狹小的平面，故應(yīng)采用刮削來(lái)保其精度。燕尾導(dǎo)軌定位屬于組合表面定位，由于此零件生產(chǎn)批量較大，所以，設(shè)計(jì)一專用夾具來(lái)對(duì)其進(jìn)行加工，以保證加工質(zhì)量，提高生產(chǎn)率。
第三章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
3.1確定毛坯的制造形式
零件材料為HT２００，考慮到零件的材料是鑄鐵，形狀比較復(fù)雜，所以選用砂型鑄造。
3.2基面的選擇
基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一，基面的選擇是正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高，否則，加工工藝過(guò)程中會(huì)問(wèn)題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無(wú)法正常進(jìn)行。
3.3基準(zhǔn)的選擇
3.3.1粗基準(zhǔn)的選擇
按照有關(guān)粗基準(zhǔn)的選擇原則（即當(dāng)零件有不加工表面時(shí)，應(yīng)以這些不加工表面作粗基準(zhǔn)；若零件有若干個(gè)不加工表面時(shí)，則應(yīng)以與加工表面要求相對(duì)位置精度較高的不加工表面作為粗基準(zhǔn)）。
由于此零件的精度要求較高，每個(gè)面都需要加工，按照粗基準(zhǔn)選擇原則：以要求加工余量均勻的重要加工表面作為粗基準(zhǔn)，所以選擇該零件上的燕尾形導(dǎo)軌面為粗基準(zhǔn)。
3.3.2精基準(zhǔn)的選擇
主要考慮基準(zhǔn)重合的問(wèn)題，當(dāng)定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算。在鏜φ32H7孔時(shí)，用燕尾形導(dǎo)軌的中心線和底面作為精基準(zhǔn)，這樣，符合“基準(zhǔn)重合”的原則，可以避免定位誤差。
3.4制訂工藝路線
制訂工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀，尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證，在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為大批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用通用機(jī)床配以專用工夾具，并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率，除此以外，還應(yīng)考慮選擇經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。
第四章 車床小刀架工藝過(guò)程
根據(jù)以上分析，并結(jié)合零件形狀結(jié)構(gòu)等具體情況，制定如下工作過(guò)程：
工序1．劃線 劃四周及導(dǎo)軌面的銑、刨線。在劃線平臺(tái)上加工。留加工余量。
工序2．銑 粗精銑上面及搭子，A面留刮削余量。翻面裝夾，粗、精銑導(dǎo)軌頂面
粗、精銑四周各面，尺寸138留余量
工序3．銑 校平直，對(duì)線銑燕尾導(dǎo)軌各面、倒角，刮削面均留余量
工序4．鉗 按圖紙上要求，研刮燕尾導(dǎo)軌各面；以燕尾導(dǎo)軌支承面為基面，刮A平面
工序5．磨 以燕尾導(dǎo)軌面校平垂直，磨138兩側(cè)面，保證對(duì)稱
工序6．鏜 以燕尾導(dǎo)軌面定位，鏜f32H7（用鏜孔夾具）
工序7．鉆 以燕尾導(dǎo)軌面定位，鉆、擴(kuò)、鉸f18H7孔，擴(kuò)f26H8臺(tái)階孔；鉆、擴(kuò)、鉸f20H7孔，擴(kuò)f23臺(tái)階孔
工序8．劃線 劃2-M8、1-M6、2-f10H8等孔的孔位線
工序9．鉆 鉆、鉸2-f10H8孔；對(duì)線鉆M8底孔1個(gè)，再鉆M8底孔，锪f17′13孔；.對(duì)線鉆M6底孔，锪f11′4。
工序10．鉗 攻2-M8、1-M6等螺孔的螺紋；清除毛剌、銳角倒鈍
工序11．檢 成品檢驗(yàn)
入庫(kù)
第五章 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定
“車床小刀架”零件材料為HT200，生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，采用鑄造毛坯。
根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量，工序尺寸
及毛坯尺寸如下：
考慮其加工長(zhǎng)度為365,寬度為138,高度為46,54,為簡(jiǎn)化鑄造毛坯的外形，現(xiàn)直接取加工長(zhǎng)度為400,寬度為143,高度為50,59。除特殊幾個(gè)表面外，其余的表面粗糙度值為12.5,只需要要求粗加工，但考慮到有些面要求精度較高。為留有一定的加工余量，此時(shí)表面余量Z＝4mm,已能夠滿足加工要求。
第六章 確定切削和用量及基本工時(shí)
6.1 工序1. 劃線 劃四周及導(dǎo)軌面的銑、刨線。保證各個(gè)尺寸留有4mm的加工余量。
6.2工序2．銑 粗、精銑138×130、200×138、40×33的平面，翻轉(zhuǎn)裝夾，粗、精銑導(dǎo)軌頂面（即78×295平面），粗、精銑四周各面（即銑平面138×42,138×54,粗，精銑365×30的兩平面。
6.2.1粗銑138×130平面，同時(shí)檢驗(yàn)機(jī)床功率。
加工材料——HT200，200HBS鑄件
工件尺寸——寬度 為130,長(zhǎng)度為138的平面
加工要求——用標(biāo)準(zhǔn)錐齒圓柱銑刀粗銑，加工余量h=3,用乳化液冷卻。機(jī) 床——XA6132型
試求：(1)刀具；
(2)切削用量；
(3)基本工時(shí)；
解：
1.選擇刀具
1)銑刀直徑的大小直接影響切削力、扭矩、切削速度和刀具材料的消耗，不能任意選取，《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.1可作為參考，根據(jù)表3.1,銑削寬度ae<5mm時(shí)，直徑為d0＝80mm,ap≤70mm. (由于高速剛圓柱銑刀最大銑削深度為小于100,本工序的銑削深度為138,所以分兩次銑削)由于采用標(biāo)準(zhǔn)鑲齒圓柱銑刀，故齒數(shù)為Z=6(表3.9)； (2)銑刀幾何形狀（表3.2）：ra=15°,a0=12°。
2．選擇切削用量
(1)決定銑削寬度ae,由于加工余量不大，故可在一次走刀內(nèi)切完，則ae=h=3mm.
(2)決定每齒進(jìn)給量fz 根據(jù)X6132型銑床說(shuō)明書，其功率為7.5kw,中等系統(tǒng)剛度。根
據(jù)表3.3,fz=0.20～0.30mm/z,現(xiàn)取Fz=0.30mm/z
(3)選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命，根據(jù)表3.7,銑刀刀齒后刀面最大磨損量為 0.6mm,
鑲齒銑刀(do=80mm),刀具壽命T＝180min,(表3.8)；
(4)決定切削速度vc和每分鐘進(jìn)給量vr 切削速度vc可根據(jù)表3.27中的公式計(jì)算，也
可直接由表中查出。根據(jù)表3.9,當(dāng)do=80mm時(shí)，z=6,ap= 41～130mm,,ae=3mm,fz≤0.2～
0.3mm時(shí),vc=18m/min ,nt=72r/min vri=91mm/min。
各修正系數(shù)為：kmv=kmn=kmvf=1.0
Kbv=kbn=kvb=0.8～0.85，取0.8
故： vc=vikv=18×1.0×0.8＝14.4m/min
n=nikn=72×1.0×0.8＝57.6r/min
vi=vrikv=91×1.0×0.8＝72.8mm/min
根據(jù)XA6132機(jī)床說(shuō)明書，選擇nc=60r/min,vfc=75mm/min 因此，切削速度和每齒進(jìn)給量為：
vc=∏d0nc/1000=3.14×80×60÷1000＝15m/min
fxc=vfc/ncz=75/(60×6)mm/z=0.21mm/z
(5)檢驗(yàn)機(jī)床功率 根據(jù)表3.28,當(dāng),ap=41～ 130mm,,ae=3mm,fz≤0.2～0.3mm時(shí),vi=18m/min ,nt=72r/min vri=91mm/min時(shí)，Pct=1.1kw.
切削功率的修正系數(shù)kmpo=1.故實(shí)際的切削功率為：
Pcc=pct=1.1kw
根據(jù)XA6132型銑床說(shuō)明書，機(jī)床主軸允許的功率為：
Pcm＝7.5×0.75kw=5.63kw
故pcc
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